بهبود ریزساختار و خواص مغناطیسی فریت‌های لیتیم تولید شده به روش حالت جامد بوسیله افزودنی نانوسیلیکا

محورهای موضوعی : روش ها و فرآیندهای نوین در تولید

محمود محمودی ¹ (دانشگاه آزاد اسلامی واحد شهر مجلسی)
مجید کاوانلویی ² (دانشگاه آزاد اسلامی واحد تبریز)

تاریخ دریافت : 1394/07/29 تاریخ پذیرش : 1394/09/30 تاریخ انتشار : 1394/09/01

کلید واژه: فریت لیتیم, سنتز در حالت جامد, نانوسیلیکا, خواص مغناطیسی,

چکیده مقاله :

یکی از مشکلات اساسی در تولید فریت‌های لیتیم، اتلاف لیتیم در دماهای بالای تف‌جوشی می‌باشد که سبب افت خواص مغناطیسی و الکتریکی در این مواد می‌شود. در این تحقیق فریت لیتیم با روش متداول ساخت سرامیکهایعنی سنتز در حالت جامد و با استفاده از مواد اولیه اکسید آهن و کربنات لیتیم تهیه شد. ساختار کریستالی و ریزساختار فریت تولید شده بوسیله XRD و SEM بررسی گردید. همچنین از افزودنی نانوسیلیکا به عنوان کمک سینتر در دماهای مختلف تف‌جوشی استفاده گردید. نتایج نشان داد که ذرات نانو SiO2 به دلیل سطح بالای ذرات، مکانیزم تف‌جوشی را از تف‌جوشی در حالت جامد به تف‌جوشی در حالت مذاب تغییر داده و سبب بهبود ریزساختار شده است. علاوه بر این، خواص مغناطیسی به دلیل افزایش اندازه دانه در دماهای پایین تف‌جوشی افزایش یافت. مقادیر بهینۀ خواص (Bmax=380mT, HC=333A/m) در مقدار یک درصد وزنی نانوسیلیکا که در دمای C°1050 تف‌جوشی شده است، حاصل شد.

منابع و مأخذ:

 

[1]     M. F. Al-Hilli, S. Li&  K. S. Kassim, “Structural analysis, magnetic and electrical properties of samarium substituted lithium–nickel mixed ferrites”, Journal of Magnetism and Magnetic Materials, Vol. 324, pp. 873-879, 2012.

 

[2]     P. Baba, R. C. Ampex Corporation, Calif, G. C. Argentina, W. Dionne, G. Temme, D. Fabrication and properties of microwave lithium ferrites, IEEE Transactions on Magnetics, Vol. 8, pp. 83-940, 1972.

 

[3]     B. H. Kingery W. D. Uhlman, D. R. Introduction to Ceramics, Wiley- Interscience, New Yourk, 1976.

 

[4]     F. Fan & F. Sale, “Influence of B₂O₃ on the Production of Pure”, Gel-Processed Mn-Zn Ferrites, in, HAL - CCSD, 1997.

 

[5]     M. L. S. Teo, L. B. Kong, Z. W. Li, G. Q. Lin & Y. B. Gan, “Development of magneto-dielectric materials based on Li-ferrite ceramics: II. DC resistivity and complex relative permittivity”, Journal of Alloys and Compounds, Vol. 459, pp. 567-575, 2008.

 

[6]     M. Kavanloui & B. Hashemi, “Effect of B₂O₃ on the densification and magnetic properties of Li–Zn ferrite”, Materials &amp, Design, Vol. 32, pp. 4257-64, 2011.

 

[7]     H. Shokrollahi & K. Janghorban, “Influence of additives on the magnetic properties, microstructure and densification of Mn–Zn soft ferrites”, Materials Science and Engineering: B, Vol. 141, pp. 91-107, 2007.

 

[8]     S. M. Rhim, S. Hong, H. Bak & O. K. Kim, “Effectsof B₂O₃ Addition on the Dielectric and Ferroelectric Properties of Ba_0.7Sr_0.3TiO₃ Ceramics”, Journal of the American Ceramic Society, Vol. 83, pp. 1145-1148, 2000.

 

[9]     K. S. Yuksel, B. Ozkan TO, E. Acikalin, H. Erkalfa, “The effect of B₂O₃ addition to the microstructureand magnetic properties of Ni_0.4Zn_0.6Fe₂O₄ ferrite”, Journal of Magnetism and Magnetic Materials, Vol. 320, pp. 714-718, 2008.

 

[10] M. Drofenik, A. Znidarsic & D. Makovec, “Influence of the Addition of Bi₂O₃ on the Grain Growth and Magnetic Permeability of MnZn Ferrites”, Journal of the American Ceramic Society, Vol. 81, pp.2841-2848, 1998.